JP4373690B2 - 固体撮像素子、電子内視鏡 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のリードがボンディングされた固体撮像素子と、該固体撮像素子を備えた電子内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子内視鏡に備えられる固体撮像素子のサイズは、その電子内視鏡先端の径を決定する重要な要因となっている。すなわち、固体撮像素子のサイズが大きい場合、電子内視鏡先端の径は大きくなり、固体撮像素子のサイズが小さい場合、電子内視鏡先端の径は小さくなるものである。体腔内に挿入される電子内視鏡の部位は、可撓性を有する細い管と固体撮像素子が設けられた先端部から構成されている。電子内視鏡が挿入される被験者体内にある種々の管は非常に細くできているため、体腔内に挿入される電子内視鏡のこれらの部位を小型化することによって、患者の負担を少しでも軽減することが望まれている。従来より、この課題を解決するためにさまざまな技術が提案されており、また、実用に供している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述の特許文献１に記載されているように、固体撮像素子に接続されているリードは、電子内視鏡先端の径を小さくするために、固体撮像素子の形状に沿って折り曲げられ、受光面と反対方向に引き出されている。固体撮像素子とリードとの間には、接着剤や絶縁シートなどが介在されているため、固体撮像素子とリードとが絶縁され、ノイズや混信などの発生を防止する構成となっている。なお、この固体撮像素子とリードとを絶縁するために用いられている材料は、例えば、合成ゴム、シリコン、ウレタンなどである。これらの材料は、低コスト、入手が容易、加工し易いなどの理由で使用されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１９２２３６号公報（第２、３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許文献１に記載されているように、リードと固体撮像素子との間に接着剤を塗布する場合、この塗布された接着剤の厚さは、０．０１〜０．１ｍｍの範囲となる。すなわち、この範囲で塗布ムラがあるため、接着剤硬化時に接着剤がヒケてしまったり、塗布した接着層に気泡が入ったりすることによって、リードと固体撮像素子とが接触することがあり、ノイズや混信などを引き起こす原因となっている。また、接着層の厚さが非常に薄いため、合成ゴム、シリコン、ウレタンなどで形成された絶縁層では、その絶縁効果が低く、ノイズや混信などを引き起こすこともある。また、ノイズや混信を回避する目的で塗布する接着剤の厚さを厚くすると、固体撮像素子とリードのユニットの組み上がり外形寸法が大きくなるため、電子内視鏡先端の径が大きくなってしまう。
【０００６】
また、固体撮像素子の受光面と側面とが成す端面は、エッジ形状となっているため、他の塗布領域と均一な厚さに塗布し難い。すなわち、塗布ムラができ易いため、接着剤硬化時に接着剤がヒケてしまったり、塗布した接着層に気泡が入ったりすることによって、リードと固体撮像素子とが接触してしまったり、ノイズや混信などを引き起こしたりする原因となっている。
【０００７】
また、固体撮像素子は駆動すると発熱するため、固体撮像素子に塗布された接着剤にも熱が加わる。合成ゴムやシリコンは、高湿や、低湿、高温、低温において強度が低下するため、変形したり、破断したりし易くなってしまい、リードと固体撮像素子との絶縁状態を保てないことがある。また、この合成ゴムやシリコンは、高温下において誘電率が低下するため、その絶縁効果が低くなることもある。
【０００８】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、固体撮像素子とリードとの絶縁を行う絶縁層を均一な厚さで形成することができ、さらに、温度や湿度によって絶縁効果が低下しない絶縁層を有する固体撮像素子、及び該固体撮像素子を備えた電子内視鏡を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る固体撮像素子は、半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えている。この固体撮像素子は、パッド部の各々から半導体基板の側面に沿って撮像素子の後方に引き出されるリードを有している。このリードと半導体基板との間には、リードより硬い微小な固形部材が多数介在されており、この固形部材は、リードに圧着されることによって固定されている。すなわち、リードと固体撮像素子との間に、リードより硬い微小な固形部材を多数介在させ、その固形部材を圧着で固定させることによって、均一な厚みを有する層を形成し、互いを絶縁させることが可能となる。
【００１０】
また、上記固体撮像素子は、リードの各々を積層させ、リードの各々の間に、固形部材を多数介在させ、圧着させて固定している。すなわち、リードの各々を積層させた場合、リード同士の間に、リードより硬い微小な固形部材を多数介在させ、その固形部材を圧着で固定させることによって、均一な厚みを有する層を形成し、互いを絶縁させることが可能となる。この固形部材は、例えば、球形状であったり、円柱形状であったりする。このように固形部材を構成することによって、リードと固体撮像素子またはリード同士の間に、均一な厚みを有する層を容易に形成することができる。また、半導体基板のエッジ形状に沿ってリードを引き出す場合においても、リードは鋭角に折り曲がることなく、固形部材の形状に沿って曲がるため、リードの強度の低下を防止することが可能となる。また、この固形部材は、フッ素やガラスで構成されている。このように固形部材を構成すると、誘電率が低く、かつ温度及び湿度の変化によってその強度や誘電率が低下しない絶縁層を形成することが可能となる。
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の別の態様に係る固体撮像素子は、半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えているものである。この固体撮像素子は、パッド部の各々から半導体基板の側面に沿って撮像素子の後方に引き出されるリードを有している。このリードの各々は積層され、絶縁材で被膜されている。すなわち、リードの各々が絶縁材と一体に形成されているため、作業性がよい。この絶縁材は、エポキシ樹脂塗料やポリイミド樹脂塗料で構成されている。
【００１２】
また、上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る電子内視鏡は、半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えた固体撮像素子を有するものである。この電子内視鏡は、パッド部の各々から半導体基板の側面に沿って撮像素子の後方に引き出されるリードを有している。このリードと半導体基板との間には、リードより硬い微小な固形部材が多数介在されており、この固形部材は、リードに圧着されることによって固定されている。すなわち、リードと固体撮像素子との間に、リードより硬い微小な固形部材を多数介在させ、その固形部材を圧着で固定させることによって、均一な厚みを有する層を形成し、互いを絶縁させることが可能となる。
【００１３】
また、上記電子内視鏡は、リードの各々を積層させ、リードの各々の間に、固形部材を多数介在させ、圧着させて固定している。すなわち、リードの各々を積層させた場合、リード同士の間に、リードより硬い微小な固形部材を多数介在させ、その固形部材を圧着で固定させることによって、均一な厚みを有する層を形成し、互いを絶縁させることが可能となる。この固形部材は、例えば、球形状であったり、円柱形状であったりする。このように固形部材を構成することによって、リードと固体撮像素子またはリード同士の間に、均一な厚みを有する層を容易に形成することができる。また、半導体基板のエッジ形状に沿ってリードを引き出す場合においても、リードは鋭角に折り曲がることなく、固形部材の形状に沿って曲がるため、リードの強度の低下を防止することが可能となる。また、この固形部材は、フッ素やガラスで構成されている。このように固形部材を構成すると、誘電率が低く、かつ温度及び湿度の変化によってその強度や誘電率が低下しない絶縁層を形成することが可能となる。
【００１４】
また、上記の課題を解決するため、本発明の別の態様に係る電子内視鏡は、半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えた固体撮像素子を有するものである。この電子内視鏡は、パッド部の各々から半導体基板の側面に沿って撮像素子の後方に引き出されるリードを有している。このリードの各々は積層され、絶縁材で被膜されている。すなわち、リードの各々が絶縁材と一体に形成されているため、作業性がよい。この絶縁材は、エポキシ樹脂塗料やポリイミド樹脂塗料で構成されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態の電子内視鏡１００の外観を表す図である。この電子内視鏡１００は、挿入部可撓管１０と、鉗子差込口２０と、操作部３０と、コネクタ部４０と、ユニバーサルコード５０と、先端部６０から構成されている。
【００１６】
電子内視鏡１００が備える挿入部可撓管１０は、体腔内に挿入される管であり、可撓性を有している。この挿入部可撓管１０の先端側には、先端部６０が設けられている。この先端部６０には、体腔内の生体組織を観察するための後述する対物光学系や固体撮像素子などが配設されている。挿入部可撓管１０内部には、固体撮像素子によって受光され、光電変換された画像信号を送信する信号線や、観察対象に光を当てるライトガイドなどが配設されている。
【００１７】
鉗子差込口２０は、生体組織の止血や採取など、さまざまな処置を行うための鉗子を挿入する部位である。ユーザーは、手術内容に応じてさまざまな鉗子を、この鉗子差込口２０にセットする。
【００１８】
コネクタ部４０は、電子内視鏡１００を、プロセッサなどの画像処理を行う画像処理装置に接続する部位である。このコネクタ部４０は、主に、固体撮像素子から伝送される画像信号を伝送する信号線と、画像処理を行うプロセッサ側の信号線と、を接続しており、さらに、ライトガイドと、プロセッサ側の光源部と、を接続している。また、このコネクタ部４０は、ユニバーサルコード５０を介して、操作部３０と接続されている。
【００１９】
操作部３０は、ユーザーが電子内視鏡１００を操作するための部位であり、先端部６０を上下や左右に移動させて観察領域を自在に変更したり、鉗子差込口２０にセットされた鉗子を起上させたりするなどの操作機能を有している。この操作部３０に組み込まれている種々のノブを操作することによって、先端部６０近傍の挿入部可撓管１０が湾曲して先端部６０が上下や左右に移動したり、鉗子が起上したりする。
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施形態の先端部６０の側断面を示す図である。この先端部６０は、主に、体腔内の生体組織を観察するための対物レンズ群６２を含む対物光学系と、対物レンズ群６２から射出された光を受光して光電変換する固体撮像素子７１を含むプロセッサ側に電気信号を送信するための回路部から構成されている。
【００２１】
先端部６０の先端面には、ガラスやプラスチックなどで生成された透明な板である観察窓６１が設けられており、この観察窓６１の電子内視鏡１００の内部側に接するように対物レンズ群６２が設けられている。さらに、対物レンズ群６２の像側には、光路周辺の不要な光を遮光するための遮光マスク６３が設けられている。
【００２２】
プロセッサ側の光源装置から照射された光束は、ライトガイドによって先端部６０に導光され、先端部６０の先端面の正面を照明する。この光束によって照明された観察対象からの反射光は、観察窓６１を透過し、対物レンズ群６２に入射する。そして、対物レンズ群６２を射出した光は、遮光マスク６３によって、観察像を生成するために必要な光のみに絞られて、固体撮像素子７１側に導かれる。
【００２３】
図３は、本発明の第１の実施形態に用いられる固体撮像素子７１と、固体撮像素子７１から引き出されたリード部８０が折り曲げられた状態を示す側断面図である。また、図４は、固体撮像素子７１と、固体撮像素子７１から引き出されたリード部８０が折り曲げられる前の状態を示す正面図である。
【００２４】
この固体撮像素子７１は、シリコン基板上に、マトリクス状に整列した複数の受光素子から成る受光面７２と、受光素子の各々に受光されて光電変換された画像信号を伝送するためのリードをボンディングするためのパッド部８３と、が設けられたものである。このパッド部８３は、受光面７２と同一面上の非受光領域に、受光面７２と同一の半導体プロセスで形成される電極であって、所定の間隔で複数配設されている。すなわち、この固体撮像素子７１は、パッケージングされていないベアチップ（ダイ）から構成されている。また、固体撮像素子７１から引き出されているリード部８０は、後述する実装基板６５に画像信号を伝送するリード８１と、リード８１の各々の絶縁を行うために備えられている絶縁層８２と、リード８１とパッド部８３とを接続するための金線８４から構成されている。
【００２５】
図２に示すように、この受光面７２の前面には、受光面７２を保護するためのカバーガラス７３が接着されている。さらに、このカバーガラス７３の前面には、偽色やモアレの発生を低減させる赤外線カットローパスフィルタ７４が接着されている。
【００２６】
また、先端部６０の小径化を図るために、固体撮像素子７１に入出力される信号を処理するための種々の電気部品６４が実装された実装基板６５は、固体撮像素子７１を挟んだ受光面７２と反対側のスペースに配設されている。さらに、固体撮像素子７１によって得られた画像信号をプロセッサ側に送信するための信号線６６が、実装基板６５の実装面と反対側に引き出されている。また、固体撮像素子７１と実装基板６５とを接続しているリード部８０は、上述した種々の部品の配置によって、受光面７２側から実装基板６５側に、固体撮像素子７１に沿って折り曲げられて引き出されている。
【００２７】
図５は、本発明の第１の実施形態に用いられる固体撮像素子７１とリード部８０との接続部近傍を拡大した斜視図である。このリード部８０が有するリード８１には、可撓性を有し、ローインピーダンスなどの優れた電気的特性を有する金が使用されている。このリード８１は、強度を確保するために、パッド部８３が配設されている所定の間隔よりも広い幅を有したリードとなっている。なお、ここでいう強度とは、曲げや延伸に対する強度を示している。また、このリード８１には、電子内視鏡１００のような精密機器で広く利用されている３５μｍ厚のものが用いられている。
【００２８】
図６は、本発明の第１の実施形態のリード部８０を拡大した側断面図である。固体撮像素子７１とリード８１との間には、絶縁層８２が介在されている。また、リード８１同士の間にも、同様の絶縁層８２が介在されている。この絶縁層８２は、固体撮像素子７１とリード８１との間で圧着されて固定されたガラス繊維８２ａによって形成されている。このガラス繊維８２ａは、略円柱の形状であり、直径は数十μｍ程度のものである。
【００２９】
この絶縁層８２は、以下の手順によって形成される。まず、固体撮像素子７１とリード８１とを絶縁する領域に、ガラス繊維８２ａの長手方向が固体撮像素子７１の光軸と垂直な方向に向くように、ガラス繊維８２ａを複数本並べる。このとき隣り合うガラス繊維８２ａの間隔は、ガラス繊維８２ａの直径以下とする。次に、並べられたこれらのガラス繊維８２ａ上に、リード８１を重ねる。そして、リード８１に１Ｋｇ程度の荷重を掛ける。上述したように、リード８１は金であり、かつその厚みが３５μｍと薄く構成されているため、荷重を掛けた際にガラス繊維８２ａと接している部分は変形する。すなわち、図６に示すようにリード８１とガラス繊維８２ａは、嵌合して、互いが相対的に移動しない状態となる。以上のような手順で、固体撮像素子７１とリード８１との間に、絶縁層８２は形成される。また、リード８１同士の間に形成される絶縁層８２も同様の手順で形成される。
【００３０】
上述したように、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士の間に、ガラス繊維８２ａを圧着して固定することによって、絶縁層８２は、ガラス繊維８２ａの直径と略同等の厚みを均一に有する層として形成される。すなわち、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士が接触することがなく、一定の距離を有しているため、ノイズや混信などが発生しない。また、絶縁層８２の厚みは、ガラス繊維８２ａの直径と略同等で、かつ均一に保たれるため、固体撮像素子７１とリード部８０のユニットの組み上がり外形寸法を抑えることができる。また、このガラス繊維８２ａは、合成ゴム、シリコン、ウレタンなどと比較すると、誘電率が低いため、ノイズや混信などが発生し難い。また、固体撮像素子の受光面と側面とが成す端面において、リード８１は直角に折り曲がることなく、ガラス繊維８２ａの曲面に沿って曲がるため、リード８１の強度の低下を防止することができる。さらに、このガラス繊維８２ａは、電子内視鏡１００の使用時に起こりえる温度及び湿度の変化によって、その強度や誘電率が低下することがない。すなわち、高湿や、低湿、高温、低温においても、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士の絶縁状態を確実に保つことができる。
【００３１】
図５に示すようにリード部８０において、固体撮像素子７１に沿って折り曲げられている部材は、リード８１及び絶縁層８２となっている。リード８１は、パッド部８３が配設されている所定の間隔よりも広い幅を有しており、９０度折れ曲がった場合に断線しない程度の強度が確保されている。すなわち、リード部８０を上述した構成にすることによって、上記所定の間隔が狭い固体撮像素子７１においても、リードの曲げ部における強度を確保することが可能となり、容易に断線することがなくなる。また、リード８１の幅を広くすることによって、延伸に対する強度も上がっている。
【００３２】
また、上述したようにリード８１は、パッド部８３が配設されている所定の間隔よりも広い幅を有しているため、図４中のパッド部８３が配設されている方向にリード８１を並べて接続させた場合、リード８１の各々が接触してしまい、固体撮像素子７１の動作不良を引き起こしてしまう。そこで、本実施形態において、パッド部８３に対応して接続されるリード８１の各々は、リード８１同士の間に絶縁層８２を介在し、リード８１と絶縁層８２とを交互に積層した状態となっている。すなわち、強度を十分に確保できる程度の幅を有するリード８１が、固体撮像素子７１から引き出されている構成となっている。なお、図４において、固体撮像素子７１から引き出されているリード８１が積層されている本数は２〜４本であるが、これは説明を分かり易くするために簡略化して図示したものであり、積層されるリードの本数は、この実施形態に図示するものに限定されることはない。
【００３３】
リード８１とパッド部８３は、金線８４によって接続されている。この金線８４は、パッド部８３が配設されている所定の間隔よりも狭い、すなわち、細いワイヤ状の線から構成されている。この金線８４の一端はリード８１にボンディングされ、もう一端はパッド部８３にボンディングされている。また、リード８１の各々に金線８４をボンディングする領域を確保するため、リード８１の端部は階段状にずれるように積層されている。
【００３４】
図７は、本発明の第２の実施形態のリード部８０ｚを拡大した側断面図である。なお、第２の実施形態の電子内視鏡において、第１の実施形態の電子内視鏡１００と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。この第２の実施形態の電子内視鏡に備えられているリード部８０ｚは、リード８１と、リード８１の各々の絶縁を行うために備えられている絶縁層８２ｚと、リード８１とパッド部８３とを接続するための金線８４から構成されている。また、この絶縁層８２ｚは、ガラス繊維８２ａとフッ素樹脂８２ｂから構成されている。
【００３５】
この絶縁層８２ｚは、以下の手順によって形成される。まず、固体撮像素子７１とリード８１とを絶縁する領域に、フッ素樹脂８２ｂを塗布する。次に、塗布されたフッ素樹脂８２ｂ上に、ガラス繊維８２ａの長手方向が固体撮像素子７１の光軸と垂直な方向に向くように、ガラス繊維８２ａを複数本並べる。このとき隣り合うガラス繊維８２ａの間隔は、ガラス繊維８２ａの直径以下とする。次に、並べられたこれらのガラス繊維８２ａ上に、リード８１を重ねる。そしてフッ素樹脂８２ｂを硬化させると、絶縁層８２ｚは形成される。以上のような手順で、固体撮像素子７１とリード８１との間に、絶縁層８２ｚは形成される。また、リード８１同士の間に形成される絶縁層８２ｚも同様の手順で形成される。
【００３６】
この第２の実施形態では、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士は、フッ素樹脂８２ｂの接触抵抗によって、互いが相対的に移動しない状態となっている。また、絶縁層８２ｚは、ガラス繊維８２ａによってその層の厚みが決定されるため、ガラス繊維８２ａの直径と略同等の厚みを均一に有する層として形成される。すなわち、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士が接触することがなく、一定の距離を有しているため、ノイズや混信などが発生しない。また、絶縁層８２ｚの厚みは、ガラス繊維８２ａの直径と略同等で、かつ均一に保たれるため、固体撮像素子７１とリード部８０のユニットの組み上がり外形寸法を抑えることができる。また、このガラス繊維８２ａ及びフッ素樹脂８２ｂは、合成ゴム、シリコン、ウレタンなどと比較すると、誘電率が低いため、ノイズや混信などが発生し難い。また、固体撮像素子の受光面と側面とが成す端面において、リード８１は直角に折り曲がることなく、ガラス繊維８２ａの曲面に沿って曲がるため、リード８１の強度の低下を防止することができる。さらに、このガラス繊維８２ａは、電子内視鏡１００の使用時に起こりえる温度及び湿度の変化によって、その強度や誘電率が低下することがない。すなわち、高湿や、低湿、高温、低温においても、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士の絶縁状態を確実に保つことができる。
【００３７】
図８は、本発明の第３の実施形態のリード部８０ｙを拡大した側断面図である。なお、第３の実施形態の電子内視鏡において、第１の実施形態の電子内視鏡１００と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。この第３の実施形態の電子内視鏡に備えられているリード部８０ｙは、リード８１と、リード８１の各々の絶縁を行うために備えられている絶縁被膜８５と、リード８１とパッド部８３とを接続するための金線８４から構成されている。
【００３８】
この絶縁被膜８５は、エポキシ系の塗料、またはポリイミド系の塗料を、リード８１の各々に電着塗装したものである。この第３の実施形態では、リード８１の各々が絶縁材である絶縁被膜８５と一体に形成されているため、作業性がよい。また、電着塗装により、リード８１の各々に均一な絶縁被膜が形成される。すなわち、リード８１の各々が接触したり、絶縁材が厚く形成されたりすることがなくなる。なお、エポキシ系の塗料を電着した場合、誘電率が低い絶縁被膜となり、ポリイミド系の塗料を電着した場合、耐熱性が高い絶縁被膜となる。
【００３９】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００４０】
なお、本発明の第１及び第２の実施形態において、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士の間に介在する絶縁部材に、ガラス繊維８２ａを用いているが、一般に誘電率が低いフッ素から成るフッ素繊維を用いてもよい。
【００４１】
また、本発明の第１及び第２の実施形態において、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士の間に介在する絶縁部材は、繊維であり、略円柱の形状を有しているが、球形状を有したものであってもよい。なお、ここでいう球形状を有する絶縁部材とは、ガラスを球形状に成型したものであったり、フッ素樹脂を球形状に成型したものであったりする。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明の固体撮像素子、及び電子内視鏡は、リードと半導体基板との間に、リードより硬い微小な固形部材が多数介在させ、この固形部材を、リードに圧着されることによって固定している。リードと半導体基板や、リード間の層の厚みは、固形部材を大きさによって決定されるものである。また、このような固形部材は微小であり、かつ多数介在しているため、均一な厚みを有する層を形成し、互いを絶縁させることが可能となる。また、固形部材をガラスやフッ素で構成することによって、誘電率が低く、かつ温度及び湿度の変化によってその強度や誘電率が低下しない絶縁層を形成することが可能となる。
【００４３】
また、本発明の別の形態の固体撮像素子は、リードの各々を積層し、絶縁材で被膜している。すなわち、リードの各々が絶縁材と一体に形成されているため、作業性がよい。また、均一な厚みを有する層を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の電子内視鏡の外観を表す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の先端部の側断面を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に用いられる固体撮像素子と、固体撮像素子から引き出されたリード部が折り曲げられた状態を示す側断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に用いられる固体撮像素子と、固体撮像素子から引き出されたリード部が折り曲げられる前の状態を示す正面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の固体撮像素子とリードとの接続部近傍を拡大した斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のリード部を拡大した側断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態のリード部を拡大した側断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態のリード部を拡大した側断面図である。
【符号の説明】
７１ 固体撮像素子
８０ リード部
８１ リード
８２ 絶縁層
８３ パッド部
８４ 金線
１００ 電子内視鏡
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のリードがボンディングされた固体撮像素子と、該固体撮像素子を備えた電子内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子内視鏡に備えられる固体撮像素子のサイズは、その電子内視鏡先端の径を決定する重要な要因となっている。すなわち、固体撮像素子のサイズが大きい場合、電子内視鏡先端の径は大きくなり、固体撮像素子のサイズが小さい場合、電子内視鏡先端の径は小さくなるものである。体腔内に挿入される電子内視鏡の部位は、可撓性を有する細い管と固体撮像素子が設けられた先端部から構成されている。電子内視鏡が挿入される被験者体内にある種々の管は非常に細くできているため、体腔内に挿入される電子内視鏡のこれらの部位を小型化することによって、患者の負担を少しでも軽減することが望まれている。従来より、この課題を解決するためにさまざまな技術が提案されており、また、実用に供している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述の特許文献１に記載されているように、固体撮像素子に接続されているリードは、電子内視鏡先端の径を小さくするために、固体撮像素子の形状に沿って折り曲げられ、受光面と反対方向に引き出されている。固体撮像素子とリードとの間には、接着剤や絶縁シートなどが介在されているため、固体撮像素子とリードとが絶縁され、ノイズや混信などの発生を防止する構成となっている。なお、この固体撮像素子とリードとを絶縁するために用いられている材料は、例えば、合成ゴム、シリコン、ウレタンなどである。これらの材料は、低コスト、入手が容易、加工し易いなどの理由で使用されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１９２２３６号公報（第２、３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許文献１に記載されているように、リードと固体撮像素子との間に接着剤を塗布する場合、この塗布された接着剤の厚さは、０．０１〜０．１ｍｍの範囲となる。すなわち、この範囲で塗布ムラがあるため、接着剤硬化時に接着剤がヒケてしまったり、塗布した接着層に気泡が入ったりすることによって、リードと固体撮像素子とが接触することがあり、ノイズや混信などを引き起こす原因となっている。また、接着層の厚さが非常に薄いため、合成ゴム、シリコン、ウレタンなどで形成された絶縁層では、その絶縁効果が低く、ノイズや混信などを引き起こすこともある。また、ノイズや混信を回避する目的で塗布する接着剤の厚さを厚くすると、固体撮像素子とリードのユニットの組み上がり外形寸法が大きくなるため、電子内視鏡先端の径が大きくなってしまう。
【０００６】
また、固体撮像素子の受光面と側面とが成す端面は、エッジ形状となっているため、他の塗布領域と均一な厚さに塗布し難い。すなわち、塗布ムラができ易いため、接着剤硬化時に接着剤がヒケてしまったり、塗布した接着層に気泡が入ったりすることによって、リードと固体撮像素子とが接触してしまったり、ノイズや混信などを引き起こしたりする原因となっている。
【０００７】
また、固体撮像素子は駆動すると発熱するため、固体撮像素子に塗布された接着剤にも熱が加わる。合成ゴムやシリコンは、高湿や、低湿、高温、低温において強度が低下するため、変形したり、破断したりし易くなってしまい、リードと固体撮像素子との絶縁状態を保てないことがある。また、この合成ゴムやシリコンは、高温下において誘電率が低下するため、その絶縁効果が低くなることもある。
【０００８】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、固体撮像素子とリードとの絶縁を行う絶縁層を均一な厚さで形成することができ、さらに、温度や湿度によって絶縁効果が低下しない絶縁層を有する固体撮像素子、及び該固体撮像素子を備えた電子内視鏡を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る固体撮像素子は、半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えている。この固体撮像素子は、パッド部の各々から半導体基板の側面に沿って撮像素子の後方に引き出されるリードを有している。このリードと半導体基板との間には、リードより硬い微小な固形部材が多数介在されており、この固形部材は、リードに圧着されることによって固定されている。すなわち、リードと固体撮像素子との間に、リードより硬い微小な固形部材を多数介在させ、その固形部材を圧着で固定させることによって、均一な厚みを有する層を形成し、互いを絶縁させることが可能となる。
【００１０】
また、上記固体撮像素子は、リードの各々を積層させ、リードの各々の間に、固形部材を多数介在させ、圧着させて固定している。すなわち、リードの各々を積層させた場合、リード同士の間に、リードより硬い微小な固形部材を多数介在させ、その固形部材を圧着で固定させることによって、均一な厚みを有する層を形成し、互いを絶縁させることが可能となる。この固形部材は、例えば、球形状であったり、円柱形状であったりする。このように固形部材を構成することによって、リードと固体撮像素子またはリード同士の間に、均一な厚みを有する層を容易に形成することができる。また、半導体基板のエッジ形状に沿ってリードを引き出す場合においても、リードは鋭角に折り曲がることなく、固形部材の形状に沿って曲がるため、リードの強度の低下を防止することが可能となる。また、この固形部材は、フッ素やガラスで構成されている。このように固形部材を構成すると、誘電率が低く、かつ温度及び湿度の変化によってその強度や誘電率が低下しない絶縁層を形成することが可能となる。
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の別の態様に係る固体撮像素子は、半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えているものである。この固体撮像素子は、パッド部の各々から半導体基板の側面に沿って撮像素子の後方に引き出されるリードを有している。このリードの各々は積層され、絶縁材で被膜されている。すなわち、リードの各々が絶縁材と一体に形成されているため、作業性がよい。この絶縁材は、エポキシ樹脂塗料やポリイミド樹脂塗料で構成されている。
【００１２】
また、上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る電子内視鏡は、半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えた固体撮像素子を有するものである。この電子内視鏡は、パッド部の各々から半導体基板の側面に沿って撮像素子の後方に引き出されるリードを有している。このリードと半導体基板との間には、リードより硬い微小な固形部材が多数介在されており、この固形部材は、リードに圧着されることによって固定されている。すなわち、リードと固体撮像素子との間に、リードより硬い微小な固形部材を多数介在させ、その固形部材を圧着で固定させることによって、均一な厚みを有する層を形成し、互いを絶縁させることが可能となる。
【００１３】
また、上記電子内視鏡は、リードの各々を積層させ、リードの各々の間に、固形部材を多数介在させ、圧着させて固定している。すなわち、リードの各々を積層させた場合、リード同士の間に、リードより硬い微小な固形部材を多数介在させ、その固形部材を圧着で固定させることによって、均一な厚みを有する層を形成し、互いを絶縁させることが可能となる。この固形部材は、例えば、球形状であったり、円柱形状であったりする。このように固形部材を構成することによって、リードと固体撮像素子またはリード同士の間に、均一な厚みを有する層を容易に形成することができる。また、半導体基板のエッジ形状に沿ってリードを引き出す場合においても、リードは鋭角に折り曲がることなく、固形部材の形状に沿って曲がるため、リードの強度の低下を防止することが可能となる。また、この固形部材は、フッ素やガラスで構成されている。このように固形部材を構成すると、誘電率が低く、かつ温度及び湿度の変化によってその強度や誘電率が低下しない絶縁層を形成することが可能となる。
【００１４】
また、上記の課題を解決するため、本発明の別の態様に係る電子内視鏡は、半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えた固体撮像素子を有するものである。この電子内視鏡は、パッド部の各々から半導体基板の側面に沿って撮像素子の後方に引き出されるリードを有している。このリードの各々は積層され、絶縁材で被膜されている。すなわち、リードの各々が絶縁材と一体に形成されているため、作業性がよい。この絶縁材は、エポキシ樹脂塗料やポリイミド樹脂塗料で構成されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態の電子内視鏡１００の外観を表す図である。この電子内視鏡１００は、挿入部可撓管１０と、鉗子差込口２０と、操作部３０と、コネクタ部４０と、ユニバーサルコード５０と、先端部６０から構成されている。
【００１６】
電子内視鏡１００が備える挿入部可撓管１０は、体腔内に挿入される管であり、可撓性を有している。この挿入部可撓管１０の先端側には、先端部６０が設けられている。この先端部６０には、体腔内の生体組織を観察するための後述する対物光学系や固体撮像素子などが配設されている。挿入部可撓管１０内部には、固体撮像素子によって受光され、光電変換された画像信号を送信する信号線や、観察対象に光を当てるライトガイドなどが配設されている。
【００１７】
鉗子差込口２０は、生体組織の止血や採取など、さまざまな処置を行うための鉗子を挿入する部位である。ユーザーは、手術内容に応じてさまざまな鉗子を、この鉗子差込口２０にセットする。
【００１８】
コネクタ部４０は、電子内視鏡１００を、プロセッサなどの画像処理を行う画像処理装置に接続する部位である。このコネクタ部４０は、主に、固体撮像素子から伝送される画像信号を伝送する信号線と、画像処理を行うプロセッサ側の信号線と、を接続しており、さらに、ライトガイドと、プロセッサ側の光源部と、を接続している。また、このコネクタ部４０は、ユニバーサルコード５０を介して、操作部３０と接続されている。
【００１９】
操作部３０は、ユーザーが電子内視鏡１００を操作するための部位であり、先端部６０を上下や左右に移動させて観察領域を自在に変更したり、鉗子差込口２０にセットされた鉗子を起上させたりするなどの操作機能を有している。この操作部３０に組み込まれている種々のノブを操作することによって、先端部６０近傍の挿入部可撓管１０が湾曲して先端部６０が上下や左右に移動したり、鉗子が起上したりする。
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施形態の先端部６０の側断面を示す図である。この先端部６０は、主に、体腔内の生体組織を観察するための対物レンズ群６２を含む対物光学系と、対物レンズ群６２から射出された光を受光して光電変換する固体撮像素子７１を含むプロセッサ側に電気信号を送信するための回路部から構成されている。
【００２１】
先端部６０の先端面には、ガラスやプラスチックなどで生成された透明な板である観察窓６１が設けられており、この観察窓６１の電子内視鏡１００の内部側に接するように対物レンズ群６２が設けられている。さらに、対物レンズ群６２の像側には、光路周辺の不要な光を遮光するための遮光マスク６３が設けられている。
【００２２】
プロセッサ側の光源装置から照射された光束は、ライトガイドによって先端部６０に導光され、先端部６０の先端面の正面を照明する。この光束によって照明された観察対象からの反射光は、観察窓６１を透過し、対物レンズ群６２に入射する。そして、対物レンズ群６２を射出した光は、遮光マスク６３によって、観察像を生成するために必要な光のみに絞られて、固体撮像素子７１側に導かれる。
【００２３】
図３は、本発明の第１の実施形態に用いられる固体撮像素子７１と、固体撮像素子７１から引き出されたリード部８０が折り曲げられた状態を示す側断面図である。また、図４は、固体撮像素子７１と、固体撮像素子７１から引き出されたリード部８０が折り曲げられる前の状態を示す正面図である。
【００２４】
この固体撮像素子７１は、シリコン基板上に、マトリクス状に整列した複数の受光素子から成る受光面７２と、受光素子の各々に受光されて光電変換された画像信号を伝送するためのリードをボンディングするためのパッド部８３と、が設けられたものである。このパッド部８３は、受光面７２と同一面上の非受光領域に、受光面７２と同一の半導体プロセスで形成される電極であって、所定の間隔で複数配設されている。すなわち、この固体撮像素子７１は、パッケージングされていないベアチップ（ダイ）から構成されている。また、固体撮像素子７１から引き出されているリード部８０は、後述する実装基板６５に画像信号を伝送するリード８１と、リード８１の各々の絶縁を行うために備えられている絶縁層８２と、リード８１とパッド部８３とを接続するための金線８４から構成されている。
【００２５】
図２に示すように、この受光面７２の前面には、受光面７２を保護するためのカバーガラス７３が接着されている。さらに、このカバーガラス７３の前面には、偽色やモアレの発生を低減させる赤外線カットローパスフィルタ７４が接着されている。
【００２６】
また、先端部６０の小径化を図るために、固体撮像素子７１に入出力される信号を処理するための種々の電気部品６４が実装された実装基板６５は、固体撮像素子７１を挟んだ受光面７２と反対側のスペースに配設されている。さらに、固体撮像素子７１によって得られた画像信号をプロセッサ側に送信するための信号線６６が、実装基板６５の実装面と反対側に引き出されている。また、固体撮像素子７１と実装基板６５とを接続しているリード部８０は、上述した種々の部品の配置によって、受光面７２側から実装基板６５側に、固体撮像素子７１に沿って折り曲げられて引き出されている。
【００２７】
図５は、本発明の第１の実施形態に用いられる固体撮像素子７１とリード部８０との接続部近傍を拡大した斜視図である。このリード部８０が有するリード８１には、可撓性を有し、ローインピーダンスなどの優れた電気的特性を有する金が使用されている。このリード８１は、強度を確保するために、パッド部８３が配設されている所定の間隔よりも広い幅を有したリードとなっている。なお、ここでいう強度とは、曲げや延伸に対する強度を示している。また、このリード８１には、電子内視鏡１００のような精密機器で広く利用されている３５μｍ厚のものが用いられている。
【００２８】
図６は、本発明の第１の実施形態のリード部８０を拡大した側断面図である。固体撮像素子７１とリード８１との間には、絶縁層８２が介在されている。また、リード８１同士の間にも、同様の絶縁層８２が介在されている。この絶縁層８２は、固体撮像素子７１とリード８１との間で圧着されて固定されたガラス繊維８２ａによって形成されている。このガラス繊維８２ａは、略円柱の形状であり、直径は数十μｍ程度のものである。
【００２９】
この絶縁層８２は、以下の手順によって形成される。まず、固体撮像素子７１とリード８１とを絶縁する領域に、ガラス繊維８２ａの長手方向が固体撮像素子７１の光軸と垂直な方向に向くように、ガラス繊維８２ａを複数本並べる。このとき隣り合うガラス繊維８２ａの間隔は、ガラス繊維８２ａの直径以下とする。次に、並べられたこれらのガラス繊維８２ａ上に、リード８１を重ねる。そして、リード８１に１Ｋｇ程度の荷重を掛ける。上述したように、リード８１は金であり、かつその厚みが３５μｍと薄く構成されているため、荷重を掛けた際にガラス繊維８２ａと接している部分は変形する。すなわち、図６に示すようにリード８１とガラス繊維８２ａは、嵌合して、互いが相対的に移動しない状態となる。以上のような手順で、固体撮像素子７１とリード８１との間に、絶縁層８２は形成される。また、リード８１同士の間に形成される絶縁層８２も同様の手順で形成される。
【００３０】
上述したように、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士の間に、ガラス繊維８２ａを圧着して固定することによって、絶縁層８２は、ガラス繊維８２ａの直径と略同等の厚みを均一に有する層として形成される。すなわち、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士が接触することがなく、一定の距離を有しているため、ノイズや混信などが発生しない。また、絶縁層８２の厚みは、ガラス繊維８２ａの直径と略同等で、かつ均一に保たれるため、固体撮像素子７１とリード部８０のユニットの組み上がり外形寸法を抑えることができる。また、このガラス繊維８２ａは、合成ゴム、シリコン、ウレタンなどと比較すると、誘電率が低いため、ノイズや混信などが発生し難い。また、固体撮像素子の受光面と側面とが成す端面において、リード８１は直角に折り曲がることなく、ガラス繊維８２ａの曲面に沿って曲がるため、リード８１の強度の低下を防止することができる。さらに、このガラス繊維８２ａは、電子内視鏡１００の使用時に起こりえる温度及び湿度の変化によって、その強度や誘電率が低下することがない。すなわち、高湿や、低湿、高温、低温においても、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士の絶縁状態を確実に保つことができる。
【００３１】
図５に示すようにリード部８０において、固体撮像素子７１に沿って折り曲げられている部材は、リード８１及び絶縁層８２となっている。リード８１は、パッド部８３が配設されている所定の間隔よりも広い幅を有しており、９０度折れ曲がった場合に断線しない程度の強度が確保されている。すなわち、リード部８０を上述した構成にすることによって、上記所定の間隔が狭い固体撮像素子７１においても、リードの曲げ部における強度を確保することが可能となり、容易に断線することがなくなる。また、リード８１の幅を広くすることによって、延伸に対する強度も上がっている。
【００３２】
また、上述したようにリード８１は、パッド部８３が配設されている所定の間隔よりも広い幅を有しているため、図４中のパッド部８３が配設されている方向にリード８１を並べて接続させた場合、リード８１の各々が接触してしまい、固体撮像素子７１の動作不良を引き起こしてしまう。そこで、本実施形態において、パッド部８３に対応して接続されるリード８１の各々は、リード８１同士の間に絶縁層８２を介在し、リード８１と絶縁層８２とを交互に積層した状態となっている。すなわち、強度を十分に確保できる程度の幅を有するリード８１が、固体撮像素子７１から引き出されている構成となっている。なお、図４において、固体撮像素子７１から引き出されているリード８１が積層されている本数は２〜４本であるが、これは説明を分かり易くするために簡略化して図示したものであり、積層されるリードの本数は、この実施形態に図示するものに限定されることはない。
【００３３】
リード８１とパッド部８３は、金線８４によって接続されている。この金線８４は、パッド部８３が配設されている所定の間隔よりも狭い、すなわち、細いワイヤ状の線から構成されている。この金線８４の一端はリード８１にボンディングされ、もう一端はパッド部８３にボンディングされている。また、リード８１の各々に金線８４をボンディングする領域を確保するため、リード８１の端部は階段状にずれるように積層されている。
【００３４】
図７は、本発明の第２の実施形態のリード部８０ｚを拡大した側断面図である。なお、第２の実施形態の電子内視鏡において、第１の実施形態の電子内視鏡１００と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。この第２の実施形態の電子内視鏡に備えられているリード部８０ｚは、リード８１と、リード８１の各々の絶縁を行うために備えられている絶縁層８２ｚと、リード８１とパッド部８３とを接続するための金線８４から構成されている。また、この絶縁層８２ｚは、ガラス繊維８２ａとフッ素樹脂８２ｂから構成されている。
【００３５】
この絶縁層８２ｚは、以下の手順によって形成される。まず、固体撮像素子７１とリード８１とを絶縁する領域に、フッ素樹脂８２ｂを塗布する。次に、塗布されたフッ素樹脂８２ｂ上に、ガラス繊維８２ａの長手方向が固体撮像素子７１の光軸と垂直な方向に向くように、ガラス繊維８２ａを複数本並べる。このとき隣り合うガラス繊維８２ａの間隔は、ガラス繊維８２ａの直径以下とする。次に、並べられたこれらのガラス繊維８２ａ上に、リード８１を重ねる。そしてフッ素樹脂８２ｂを硬化させると、絶縁層８２ｚは形成される。以上のような手順で、固体撮像素子７１とリード８１との間に、絶縁層８２ｚは形成される。また、リード８１同士の間に形成される絶縁層８２ｚも同様の手順で形成される。
【００３６】
この第２の実施形態では、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士は、フッ素樹脂８２ｂの接触抵抗によって、互いが相対的に移動しない状態となっている。また、絶縁層８２ｚは、ガラス繊維８２ａによってその層の厚みが決定されるため、ガラス繊維８２ａの直径と略同等の厚みを均一に有する層として形成される。すなわち、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士が接触することがなく、一定の距離を有しているため、ノイズや混信などが発生しない。また、絶縁層８２ｚの厚みは、ガラス繊維８２ａの直径と略同等で、かつ均一に保たれるため、固体撮像素子７１とリード部８０のユニットの組み上がり外形寸法を抑えることができる。また、このガラス繊維８２ａ及びフッ素樹脂８２ｂは、合成ゴム、シリコン、ウレタンなどと比較すると、誘電率が低いため、ノイズや混信などが発生し難い。また、固体撮像素子の受光面と側面とが成す端面において、リード８１は直角に折り曲がることなく、ガラス繊維８２ａの曲面に沿って曲がるため、リード８１の強度の低下を防止することができる。さらに、このガラス繊維８２ａは、電子内視鏡１００の使用時に起こりえる温度及び湿度の変化によって、その強度や誘電率が低下することがない。すなわち、高湿や、低湿、高温、低温においても、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士の絶縁状態を確実に保つことができる。
【００３７】
図８は、本発明の第３の実施形態のリード部８０ｙを拡大した側断面図である。なお、第３の実施形態の電子内視鏡において、第１の実施形態の電子内視鏡１００と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。この第３の実施形態の電子内視鏡に備えられているリード部８０ｙは、リード８１と、リード８１の各々の絶縁を行うために備えられている絶縁被膜８５と、リード８１とパッド部８３とを接続するための金線８４から構成されている。
【００３８】
この絶縁被膜８５は、エポキシ系の塗料、またはポリイミド系の塗料を、リード８１の各々に電着塗装したものである。この第３の実施形態では、リード８１の各々が絶縁材である絶縁被膜８５と一体に形成されているため、作業性がよい。また、電着塗装により、リード８１の各々に均一な絶縁被膜が形成される。すなわち、リード８１の各々が接触したり、絶縁材が厚く形成されたりすることがなくなる。なお、エポキシ系の塗料を電着した場合、誘電率が低い絶縁被膜となり、ポリイミド系の塗料を電着した場合、耐熱性が高い絶縁被膜となる。
【００３９】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００４０】
なお、本発明の第１及び第２の実施形態において、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士の間に介在する絶縁部材に、ガラス繊維８２ａを用いているが、一般に誘電率が低いフッ素から成るフッ素繊維を用いてもよい。
【００４１】
また、本発明の第１及び第２の実施形態において、固体撮像素子７１とリード８１、及びリード８１同士の間に介在する絶縁部材は、繊維であり、略円柱の形状を有しているが、球形状を有したものであってもよい。なお、ここでいう球形状を有する絶縁部材とは、ガラスを球形状に成型したものであったり、フッ素樹脂を球形状に成型したものであったりする。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明の固体撮像素子、及び電子内視鏡は、リードと半導体基板との間に、リードより硬い微小な固形部材が多数介在させ、この固形部材を、リードに圧着されることによって固定している。リードと半導体基板や、リード間の層の厚みは、固形部材を大きさによって決定されるものである。また、このような固形部材は微小であり、かつ多数介在しているため、均一な厚みを有する層を形成し、互いを絶縁させることが可能となる。また、固形部材をガラスやフッ素で構成することによって、誘電率が低く、かつ温度及び湿度の変化によってその強度や誘電率が低下しない絶縁層を形成することが可能となる。
【００４３】
また、本発明の別の形態の固体撮像素子は、リードの各々を積層し、絶縁材で被膜している。すなわち、リードの各々が絶縁材と一体に形成されているため、作業性がよい。また、均一な厚みを有する層を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の電子内視鏡の外観を表す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の先端部の側断面を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に用いられる固体撮像素子と、固体撮像素子から引き出されたリード部が折り曲げられた状態を示す側断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に用いられる固体撮像素子と、固体撮像素子から引き出されたリード部が折り曲げられる前の状態を示す正面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の固体撮像素子とリードとの接続部近傍を拡大した斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のリード部を拡大した側断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態のリード部を拡大した側断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態のリード部を拡大した側断面図である。
【符号の説明】
７１ 固体撮像素子
８０ リード部
８１ リード
８２ 絶縁層
８３ パッド部
８４ 金線
１００ 電子内視鏡
Claims (18)
- 半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、前記半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えている固体撮像素子において、
前記パッド部の各々から前記半導体基板の側面に沿って前記撮像素子の後方に引き出されるリードを有し、
前記リードと前記半導体基板との間に、前記リードより硬く、直径が均一で微小な固形部材を多数有し、
前記多数の固形部材は、隣り合う前記固形部材が前記直径以下になる間隔で、前記半導体基板と前記リードとの間に圧着されることによって固定されていること、を特徴とする固体撮像素子。 - 前記リードの各々を積層させ、
前記リードの各々の間に、隣り合う前記固形部材が前記直径以下になる間隔で前記固形部材を多数介在させ、圧着させて固定すること、を特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。 - 前記固形部材は、球形状であること、を特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の固体撮像素子。
- 前記固形部材は、円柱形状であること、を特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の固体撮像素子。
- 前記固形部材は、フッ素で構成されていること、を特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の固体撮像素子。
- 前記固形部材は、ガラスで構成されていること、を特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の固体撮像素子。
- 半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、前記半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えている固体撮像素子において、
前記パッド部の各々から前記半導体基板の側面に沿って前記撮像素子の後方に引き出されるリードを有し、
前記リードの各々は積層され、電着塗装によって形成された均一な絶縁材で被膜されていること、を特徴とする固体撮像素子。 - 前記絶縁材は、エポキシ樹脂塗料で構成されていること、を特徴とする請求項７に記載の固体撮像素子。
- 前記絶縁材は、ポリイミド樹脂塗料で構成されていること、を特徴とする請求項７に記載の固体撮像素子。
- 半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、前記半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えた固体撮像素子を有する電子内視鏡において、
前記パッド部の各々から前記半導体基板の側面に沿って前記撮像素子の後方に引き出されるリードを有し、
前記リードと前記半導体基板との間に、前記リードより硬く、直径が均一で微小な固形部材を多数有し、
前記多数の固形部材は、隣り合う前記固形部材が前記直径以下になる間隔で、前記半導体基板と前記リードとの間に圧着されることによって固定されていること、を特徴とする電子内視鏡。 - 前記リードの各々を積層させ、
前記リードの各々の間に、隣り合う前記固形部材が前記直径以下になる間隔で前記固形部材を多数介在させ、圧着させて固定すること、を特徴とする請求項１０に記載の電子内視鏡。 - 前記固形部材は、球形状であること、を特徴とする請求項１０または請求項１１のいずれかに記載の電子内視鏡。
- 前記固形部材は、円柱形状であること、を特徴とする請求項１０または請求項１１のいずれかに記載の電子内視鏡。
- 前記固形部材は、フッ素で構成されていること、を特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の電子内視鏡。
- 前記固形部材は、ガラスで構成されていること、を特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の電子内視鏡。
- 半導体基板上にリードをボンディングする複数のパッド部を、前記半導体基板上に設けられた撮像素子と同一面上に備えている固体撮像素子を有する電子内視鏡において、
前記パッド部の各々から前記半導体基板の側面に沿って前記撮像素子の後方に引き出されるリードを有し、
前記リードの各々は積層され、電着塗装によって形成された均一な絶縁材で被膜されていること、を特徴とする電子内視鏡。 - 前記絶縁材は、エポキシ樹脂塗料で構成されていること、を特徴とする請求項１６に記載の電子内視鏡。
- 前記絶縁材は、ポリイミド樹脂塗料で構成されていること、を特徴とする請求項１６に記載の電子内視鏡。
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